پژوهشگران دانشگاه آرکانزاس روشی برای تولید سیستماتیک و کنترل شده جهت تبدیل گرافیت به گرافن یافتند. برای این کار آنها از میکروسکوپ تونل‌زنی استفاده کردند. نتایج این تحقیق می‌تواند برای مطالعات بنیادین فیزیک نیز مفید باشد.
روش کنترل شده تولید گرافن از گرافیت
فیزیک‌دانان دانشگاه منچستر اولین کسانی بودند که گرافن را تولید کردند، آنها این ماده نازک را که ضخامتی در حد یک اتم دارد، با استفاده از چسب به‌دست آوردند. برای این کار محققان چسب را روی سطح گرافیت قرار داده و یک لایه از روی آن برداشتند. الکترون‌ها در گرافیت به‌دلیل ممانعت‌هایی بر سر راه‌شان به‌سختی حرکت می‌کنند این درحالی است که حرکت آنها در گرافن کاملا آزادانه و بدون ممانعت است. این ویژگی موجب شده تا گرافن ماده ایده‌آلی برای استفاده در حوزه‌هایی نظیر محاسبات کوانتومی باشد با استفاده از گرافن می‌تواند محاسبات بسیار پیچیده را با کمترین انرژی مصرفی انجام داد.
با این حال گرافن ماده‌ای جدید بوده که به‌تازگی در سال ۲۰۰۴ کشف شده است، بنابراین موضوعات بسیاری درباره آن وجود دارد که هنوز برای دانشمندان شناخته شده نیست.
پن سو از محققان این پروژه می‌گوید تبدیل گرافیت به گرافن به‌صورت تصادفی انجام می‌شود کار ما این است که بتوانیم این فرآیند را کنترل کنیم. در این روش محققان از روشی به‌نام دستکاری الکترواستاتیکی با میکروسکوپی تونل زنی روبشی استفاده کردند تا یک لایه از روی گرافیت بردارند. پیش از این محققان از میکروسکوپ تونل زنی روبشی برای بررسی سطوح ایستا استفاده کرده بودند. اما در این روش جدید پژوهشگران از یک سطح متحرک برای تولید گرافن از گرافیت استفاده کردند. سو می‌گوید ما توانستیم گرافن را به‌صورت کنترل شده از گرافیت ایجاد کردند.
با استفاده از این روش پژوهشگران می‌توانند بگویند که چه مقدار نیرو نیاز دارند تا گرافن را بسازند همچنین آنها قادرند بگویند که فاصله میان گرافیت و گرافن چقدر بوده و یا چه مقدار انرژی برای انجام این فرآیند نیاز است.
این که الکترون چه مقدار جرم دارد یک موضوع بنیادین محسوب می‌شود، از روی تئوری هیگز می‌توان برخی خواص ذره نظیر فقدان اسپین و بار الکتریکی را پیش بینی کرد اما درباره جرم ذره هیچ پیش بینی نمی‌توان کرد. این که بتوان الکترون را میان دو حالت جرم‌دار و بدون جرم انتقال داد برای مطالعه این دوگانگی بسیار مفید بوده و چگونگی اتفاق افتادن آن را نیز توضیح می‌دهد.
آنها نتایج کار خود را در نشریه Carbon به چاپ رساندند.
